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WRN-230熱電偶的測量誤差因素

閱讀：403 發布時間：2017-7-25

WRN-230熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。

1．測量誤差的主要影響因素

1．1插入深度的影響

（1）測溫點的選擇

防爆熱電偶的安裝位置，即測溫點的選擇是重要的。測溫點的位置，對于生產工藝過程而言，一定要具有典型性、代表性，否則將失去測量與控制的意義。

（2）插入深度

熱電偶插入被測場所時，沿著傳感器的長度方向將產生熱流。當環境溫度低時會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產生測溫誤差。總之，由熱傳導而引起的誤差，與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質有關。金屬保護管因其導熱性能好，其插入深度應該深一些（約為直徑的15—20倍），陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺一些（約為直徑的10-15倍）。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態有關，如流動的液體或高速氣流溫度的測量，將不受上述限制，插入深度可以淺一些，具體數值應由實驗確定。

2．2響應時間的影響

接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此，在測溫時需要保持一定時間，才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短，同測溫元件的熱響應時間有關。而熱響應時間主要取決于傳感器的結構及測量條件，差別極大。對于氣體介質，尤其是靜止氣體，至少應保持30min以上才能達到平衡；對于液體而言，快也要在5min以上。

對于溫度不斷變化的被測場所，尤其是瞬間變化過程，全過程僅1秒鐘，則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此，普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現滯后，而且也會因達不到熱平衡而產生測量誤差。上海自動化儀表股份有限公司建議選擇響應快的傳感器。對熱電偶而言除保護管影響外，熱電偶的測量端直徑也是其主要因素，即偶絲越細，測量端直徑越小，其熱響應時間越短。測溫元件熱響應誤差可通過下式確定[1]。

2．3熱輻射的影響

插入爐內用于測溫的熱電偶，將被高溫物體發出的熱輻射加熱。假定爐內氣體是透明的，而且，熱電偶與爐壁的溫差較大時，將因能量交換而產生測溫誤差。

因此，為了減少熱輻射誤差，應增大熱傳導，并使爐壁溫度Tw，盡可能接近熱電偶的溫度Tt。

WRN-230熱電偶主要技術指標

溫度測量范圍和允許誤差

熱電偶類別	代號	分度號	測量范圍℃	允許偏差△t　℃
鉑銠₃₀-鉑銠₆	WRR	B	0～800	±1.5℃或±0.25%│t│
鉑銠10-鉑	WRP	S	0～1600	±1.5℃或±0.25%│t│
鎳鉻-鎳硅	WRN	K	0～1300	±2.5℃或±0.75%│t│
鎳鉻-銅鎳	WRE	E	0～800	±2.5℃或±0.75%│t│

注“t"為感溫元件實測溫度

WRN-230熱電偶

DN100污水流量計

鹽酸流量計

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